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天路歷程 

央視國際 www.cctv.com  2005年11月16日 11:30 來源:CCTV.com

  是夢想中的天堂

  更是生命的禁地

  在世界屋脊之上

  一條鋼鐵長龍飛貫地球之巔

  青藏鐵路,一個世界鐵路史上的奇跡

  2005年10月12日,註定要在世界鐵路史上留下濃墨重彩的一筆:世界上海拔最高、線路最長的高原凍土鐵路──青藏鐵路鋪軌全線貫通。10月15日,首批援藏物資通過青藏鐵路運抵拉薩。2006年7月1日,青藏鐵路將試運行。

  這標誌著西藏正式結束不通鐵路的歷史,也標誌著我國所有省、市、區全部通上鐵路。

  佔我國國土面積1/8的西藏曾是中國32個省市自治區中惟一不通鐵路的地方。在這裡修鐵路難,難在多年凍土、高寒缺氧、生態脆弱這三大難題上。


施工人員正在進行貫通前的收尾工作

  為了不打擾聖湖的寧靜

  高原之上,似乎永無止境的戈壁、草原和雪山主宰著遊人的視野,一路演奏著遼闊、壯麗、昂揚的旋律。然而,當眼前突現一大片茫茫靜水時,旅人會不由自主地捧出一路征塵的心靈放入湖中,讓它與白雲一起游泳,分享大自然的聖潔、清涼與寧靜。

  這,就是錯那湖,是高原上為數不多的淡水湖。發源於此的怒江、聯通河、那曲河養育著沿岸的各族兒女。

  海拔4650米的錯那湖是當地藏族人心目中的“天湖”。每到藏曆龍年,會有成千上萬的信徒前來朝拜,祈禱風調雨順、牛羊興旺。

  青藏鐵路就從錯那湖邊貼身而過,最近處只有幾十米。在鐵路勘察設計初期,設計部門曾想讓鐵路繞開錯那湖。但兩邊都是高山,如果鐵路在山腰上穿行,不僅投資高,而且工期長。比選結果,走錯那湖依舊是最佳方案。但如此一來,意味著施工單位要在這裡背水一戰。

  錯那湖一帶地質條件複雜:有沼澤濕地,有島狀凍土,有流動沙丘,還有高水位的地下水,施工任務相當艱巨。但施工人員最後發現,真正的困難不是工程要攻堅,而在於錯那湖的環保。錯那湖仿佛是怕羞的睡美人,給她的衣裙鑲花邊,還不能驚擾了她的睡夢。

  為了保護這一湖碧波,建設者們可謂絞盡腦汁。首先,他們嚴格控制施工界限,在距離路基5米遠的沿線拉起隔離網,做到隔離網外沒有車轍和腳印。為了控制污水,他們挖了一條3米見方、2米多深的溝,鋪上塑料布做成廢水池,施工之後將廢水統一運走。為了防止碎石、渣土滾入湖中弄臟湖水,他們把編織袋裝滿砂石、再壘成1米5高的護堤,順著路基綿延20多公里,形成寧靜與沸騰截然分明的兩個世界!

  負責錯那湖段鐵路建設的中鐵19局對每位建設者嚴格規定:不準捕魚,不準採摘野生植物;此外,路不能亂踩、草不能亂動、水不能亂流、廢棄物不能亂扔。一旦違規,第一次罰款,第二次下崗。施工規定亂扔一個空飲料瓶要罰款2000元,施工剛開始的時候一天能罰一兩萬,後來再沒有人違規。

  湖水的空靈之美令人感嘆,湖畔草地的浪漫牧歌同樣令人流連。但高原之美極其脆弱,據説40年前翻的土到現在還沒能長出草來。草,是牧民的命根子。為了通火車,草地為鐵路讓路,鐵路自然也不能破壞這裡的植被,因施工鏟下來的草皮,被人們精心地移植到湖邊的無草處,並有專人澆水養護。

  建設者們還嘗試著在路基兩側的邊坡上灑草籽來種草。小草既裝點了鐵路環境,還能加固邊坡,保護路基。人工草坪就像“生態長城”一樣,隨同鐵軌一起鋪到拉薩。

  在建設者們心中,自己是過客,高原生物才是這裡的主人。客要隨主意,因此施工中必須儘量不驚擾主人。

  剛開始挖掘路基的時候,由於岩石堅硬需要用到爆破技術。但炸藥爆炸難免石塊飛濺。雖然附近沒有過往行人,但建設者們仍需煞費苦心地照顧花、草、魚、鳥這些原始的自然居民。

  據中鐵19局四公司青藏項目部副指揮長陳舸介紹,他們用竹竿或原木搭起了3米多高的防護架,其上挂上鐵絲網,這樣,爆破時飛起來的石子就不會濺到路基以外,也不會飛到湖裏面傷到鳥類、魚類。陳舸説這是在他從事鐵路施工的生涯裏,第一次為了環保做如此大的工程量和如此特殊的設計。

  但問題接踵而來:在湖水西側,由於山勢低矮,有一個8公里長的風沙帶。這裡8級以上大風要一年內超過147天,有的沙丘高度達到三四米,一個冬天下來就可以把路基埋掉。

  如何治理沙海?植樹種草法不必考慮,最好的辦法是就地取材,工地裏最多的就是石頭和混凝土了。於是,人們把大塊碎石擺放成方格狀,在路基兩側各形成8公里長、50米寬的碎石陣列碎石方陣,既能降低風速、又能阻擋流沙。


碎石方格防止沙海掩埋路基

  單靠20厘米高的碎石陣並不足以抵擋沙海的侵襲,流沙還是會把方格填平。於是有人突發奇想:用混凝土來模擬灌木叢。這種混凝土做成的叢林允許強風通過,使風不至於吹倒擋板,同時又能防風固沙,保護路基。

  為修鐵路,鐵血男兒們豪氣沖天。但在錯那湖畔施工,卻更像讓粗人舞弄繡

  花針,小夥子們用各式各樣的花紋塑造的路基邊坡竟如此精緻,就像藏族人家精心製作的窗格,又像為錯那湖戴上了一串銀白色的項鏈。

  在兩側群山和鐵路建設者們的呵護下,錯那湖如初生的嬰兒清澈、寧靜。錯那湖水無聲無息地流淌,仿佛一面明鏡不染纖塵。有一天,當你乘坐列車來到這裡,在湖邊小坐片刻,望著閃亮筆直的鋼軌和原始的湖岸風光,你的心會靜如止水、還是激蕩不已?

  沉睡吧 冰凍的大地

  高原凍土問題是世界鐵路建設中的一大難題,其特殊性和複雜性在世界上獨一無二。因此青藏鐵路在興建之初,就引起國內外的廣泛關注。我們今天説的從格爾木到拉薩段,實際上是青藏鐵路的二期工程,它的一期工程──西寧至格爾木早在1958年就開工了,1984年開始運營。但是青藏鐵路的一期工程修到崑崙山腳下的格爾木就被迫停了下來,擋住鐵路的並不是高山,而是凍土。

  在這片看似平靜的土地下面,就隱藏著青藏鐵路最知名的殺手,多年凍土就處在地下2至4米的深處。寒季時,凍土膨脹;而到了夏季,凍土融沉,整個鋼軌就會變成高低起伏的“搓板路”。在青藏高原上,有550公里長的鐵路就要鋪在這樣的凍土帶上。凍土問題不解決,青藏鐵路只能是人們心中的一個永遠的夢。

  如何不喚醒凍土,讓它在夏季繼續沉睡,一直是青藏鐵路建設的核心問題。

  被列為全線重點工程的風火山隧道,是世界海拔最高的高原凍土隧道(海拔4905米)。從1961年起,在風火山隧道,科技人員就建立了凍土鐵路試驗路基,成立了凍土觀測站,科研人員積累了1200多萬個數據,破解了有關凍土工程的諸多難題。

  在過去,修凍土鐵路主要是借鑒俄羅斯修鐵路用的被動降溫法,即控制路基填土高度、採用保溫材料,以保護凍土地溫不要升高。但施工中人們發現,僅僅採用被動的降溫方式難以取得良好的工程效果。所以青藏鐵路二期工程在設計上就採用了主動降溫的思路。即:在夏天阻止外界熱量進入地下,在冬天則吸入空氣中的冷量。青藏高原寒季長達七、八個月,氣溫最低時可以降到攝氏零下45度,而多年凍土的溫度一般常年都維持在攝氏零下1度至零下4度之間。科研人員就利用各種方法把空氣中的冷量蓄積在凍土裏面,使凍土維持低溫。這樣,到了暖季的時候凍土就不易融化。就好比長時間放在冰箱裏面凍得很硬的冰糕,拿出來放很長一段時間都不容易融化,是因為它蓄積了足夠的冷量。

  主動降溫法的目的是使凍土吸取更多冷量。路基修好後地溫不但不升高,而且還要降下來,讓凍土凍得更硬,睡得更踏實。這可能嗎?

  為了抵禦熱量、吸收冷量,設計人員在路基工程上修建1米多厚的片石層,中間有一定的空隙,保證空氣對流。青藏高原冬季長,大氣溫度遠遠低於地下溫度,通過對流作用冷空氣被帶到地下,冷量得以儲藏,凍土溫度逐步降低。而在夏天,地表的熱空氣朝上走,不産生對流作用,熱量就不會干擾地下的凍土。

  路基兩側還裝有通風管,也是利用對流原理,讓冬季的冷空氣直接進入到路基中,增加凍土的冷量儲備。但在高原上許多地方風沙較大,通風管容易堵塞,所以不能大面積使用。

  設計人員還在路基兩側使用了熱棒,這可是凍土路面上獨有的景觀。目的當然也是降低凍土溫度。但插上一根根棒子就能讓凍土凍得更結實嗎?其實,它們是空心的無縫鋼管,被抽成真空,再加入製冷劑,然後把它們一半埋入地下,一半露在空中。就像人靠出汗散熱來降低體溫一樣,夏天時,液態的製冷劑揮發成氣體,帶走土裏的熱量,進而降低凍土的溫度,修在凍土上面的工程也就更加穩定了。冬天的時候,製冷劑又變回液體休息一冬,等到夏天繼續工作。

  但不是所有的凍土都任人擺布。對鐵路來説,地溫高、含冰量大的凍土地帶極其危險。在線路上無法繞行回避的情況下,這道凍土難題如何解決?那就是不修路基,搭橋通過。在青藏高原的凍土帶,經常會看到這種綿延數公里長的高高低低的鐵路橋。奇怪的是橋下並沒有河流,或者河水很淺。修建如此多的旱橋,就是為了避免鋪設路基造成多年凍土融化。這些大橋的橋梁樁子通常打得極深,釘在地下一二十米深的永久凍土層上,和大地凍結在一起。這樣,儘管地表的淺層凍土隨著凍融循環起伏不定,鐵道橋卻依然可以保持穩定,不受干擾。

  對青藏鐵路來説,氣溫問題非同兒戲。根據現在部分科學家的研究結果,青藏高原未來50年氣溫升高的幅度大致是攝氏2.2度到2.6度。那時,路基下的多年凍土還能安睡嗎?答案是肯定的。青藏鐵路建設一方面對全球升溫提早做出了工程預留,另一方面,還在整個鐵路沿線建起了凍土實時觀測系統,將整條凍土路基數字化,這在世界上尚屬首次。通過無線網絡,在格爾木總指揮部的電腦前可以隨時監測到凍土溫度、地形、太陽輻射、氣溫、降水、風力風速等情況的動態變化,確保能夠及時提出預警、及早採取措施,保證青藏鐵路安全運營。

  決戰在海拔5072

  2001年,中國決定修青藏鐵路的消息傳出後,國外報紙曾發表文章説:青藏鐵路會是有史以來最困難的鐵路工程項目。它的最後一段,即唐古拉山一段幾乎不可能建成。

  “天上無飛鳥,地上不長草,風吹石頭跑,氧氣吃不飽,司機穿棉襖”,這是青藏鐵路唐古拉山自然環境的真實寫照。唐古拉山無人區越嶺地段有“雪域上甘嶺”之稱。它集青藏鐵路多年凍土、高寒缺氧、生態脆弱三大難題之最于一身,是世界鐵路建設的最難點工程。

  生存環境無疑是第一個挑戰。據鐵路部門測算,在海拔4700米至4900米的地方,氧氣的含量相當於海平面的47%至45%。為了保證施工人員不會因缺氧而導致腦水腫、肺水腫這類惡性高原病,各工程局都建立了制氧站,在生命禁區建立“生命的綠島”,醫務人員佔職工人數的比例為6%至7%。開工4年來,千里青藏線沒有發生一例因高原病而死亡的現象。

  風火山被人們稱為鬼門關。這裡空氣含氧量不足平原的一半,最低氣溫攝氏零下45度。起初,職工們背著氧氣瓶施工,雖然在一定程度上緩解了缺氧問題,但工作效率卻大打折扣。在北京科技大學的幫助下,建設者們親手研製的大型高原制氧機成功了。風火山隧道施工採用瀰漫式供氧,等於把拉薩的氣候搬到了隧道裏。

  青藏高原上湖泊縱橫,但往往都是鹹水湖,礦物質含量也過高。缺乏飲用水也成了生活中的一大障礙。和高原制氧站一樣,凈化水設備也是他們在艱苦的環境中創造出來的新成果。

  青藏高原的草原、草甸生態系統,是世界罕見的高寒生態系統,一旦被破壞或擾動就很難恢復。在青藏鐵路興建之初,許多人認為鐵路施工必將破壞高原生態環境。如今,鐵路施工已經4年多了,這裡依舊是藍天擁抱碧草、白雲在湖泊中航行,景色純粹、清澈得懾人心魄。

  據鐵道第一勘察設計院總工程師冉理介紹,為了保證施工車輛不影響藏羚羊等動物的遷徙,建設者們在鐵路勘察時就在動物們經常通過的地方做好了調查記錄,然後地在線路設計時就為動物們保留了這些通道。如今,動物們來到陌生的鐵路邊,一邊啃著青草,一邊悠閒散步。青藏鐵路不僅為雪域高原的未來帶去繁榮和幸福,也給地球家園留住了這片凈土,同時向全球鐵路專家們呈上了一份有關世界鐵路建設三大難題的優異答卷。

  2005年8月24日,青藏鐵路建設者們在海拔5072米的唐古拉山越嶺地段鋪下了改變世界鐵路歷史的一節鋼軌。從此,在世界屋脊上的這片生命禁地之上,一條鋼鐵巨龍飛躍唐古拉山,奔向西藏。

  “把世界海拔最高、凍土地段最長的鐵路修到拉薩去,將火車開上世界屋脊”。2006年7月1日,青藏鐵路就將全線通車,我國幾代鐵路建設者的夢想即將實現。屆時,天路之上,一條鋼鐵巨龍將以風馳電掣的速度越崑崙,跨戈壁,翻沙漠,渡江河,青藏鐵路也將成為世界上最壯觀的高原鐵路。

  文中文:

  經過最後一座大橋──拉薩河大橋,鐵路就到達了拉薩火車站,拉薩火車站位於拉薩郊區,車站南靠群山、北靠大河,與布達拉宮隔河相望。

  車站的主體色彩和西藏的標誌性建築──布達拉宮的色彩相同,為暗紅色和白色。為了營造出藏族建築粗獷有力的感覺,拉薩車站採用了彩色混凝土技術。經過日照實驗,彩色混凝土不會像一般塗料那樣經陽光的常年輻射而褪色,礦物質的飽和色彩會在日光的照耀下熠熠生輝。

  拉薩車站的窗戶也與內地的不同。西藏因為冬季寒冷且風沙大,所以建築上通常採用連續的窄窗。為了把陽光引入室內,車站設計了許多極富特色的天窗。

  拉薩車站最主要的功能是為了迎接長途跋涉後到拉薩的旅客。由於高原缺氧,所以設計上儘量減少旅客的行走距離。參照現代化機場的做法,來拉薩火車站送行的車輛能直接開到門廊裏,旅客下車後很快就能進入候車室。在站房裏,旅客路線的設計原則是平、直、短。這樣,旅客拎著行李行走的時候就不容易産生疲勞感。(文/李煒 楊亮 王河 馬強)

  (中央電視臺《科技博覽》欄目)

責編:戴昕

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